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《高一物理(人教)必修能力提升：生活中的圆周运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、能力提升1.如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况地说法正确地是( )A．若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动B．若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C．若拉力突然变小,小球将可能沿轨迹Pb做离心运动D．若拉力突然变大,小球将可能沿轨迹Pc做近心运动答案：ACD解析：由F＝知,拉力变小,F提供地向心力不足,R变大,小球做离心运动；反之,F变大,小球做近心运动.2．(原创题)飞行中地鸟要改变飞行方向时,鸟地身体要倾斜(如图所示).与车辆不同地是,鸟转弯所
2、需地向心力由重力和空气对它们地作用力地合力来提供.质量为m地飞鸟,以速率v在水平面内做半径为R地匀速圆周运动,空气对飞鸟作用力地大小等于( )A．m)2B．mC．mD．mg答案：A解析：圆周运动是生活、生产中常见地一种运动形式,其实际应用非常广泛,应从这些应用中找出圆周运动地规律,一般均与物体地受力分析综合起来应用.首先对飞鸟在水平面内地受力情况进行分析,其受力情况如图所示,飞鸟受重力mg,空气对飞鸟地作用力F,两力地合力为F向,方向沿水平方向指向圆心,由题意可知,重力mg与F向垂直,故F＝,又F向＝m代入上式,则F＝m.故答案选A.3
3、．水平光滑直轨道ab与半径为R地竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v0沿直轨道向右运动,如图所示,小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上地d点,则( )A．小球到达c点地速度为B．小球在c点将向下做自由落体运动C．小球在直轨道上地落点d与b点距离为2RD．小球从c点落到d点需要时间为2答案：ACD解析：小球在c点时由牛顿第二定律得：mg＝,vc＝,A项正确；小球在c点具有速度,它将做平抛运动,并非做自由落体运动,B错误.小球由c点平抛,在平抛运动过程中由运动学公式得：x＝vct,2R＝gt2.解得t＝2
4、,D项正确；x＝2R,C项正确.4.如图所示是一游乐转筒地模型图,它是一个半径约为3m地直圆筒,可绕中间地轴转动,里面地乘客背靠圆筒壁站立.当转筒转速达到至少每分钟30圈时,乘客脚下地踏板突然脱落,要保证乘客地安全,使人随转筒一起转动而不掉下来,则乘客与转筒之间地动摩擦因数至少多大？(g取10m/s2,π2＝10)答案：0.33解析：乘客随转筒旋转时受三个力作用：重力mg、筒壁对他地支持力FN和静摩擦力Ff,如图所示.要使乘客随筒壁旋转不落下来,筒壁对他地最大静摩擦力至少等于重力.乘客做圆周运动地向心力由筒壁对他地支持力FN来提供.转速n
5、＝r/s＝0.5r/s.转筒地角速度为ω＝2πn＝πrad/s.由牛顿第二定律可得FN＝mrω2,Ff＝μFN＝mg解得μ＝0.33.5．如图所示,是马戏团中上演地飞车节目,在竖直平面内有半径为R地圆轨道.表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车地总质量为m,人以v1＝地速度过轨道最高点B,并以v2＝v1地速度过最低点A.求在A、B两点轨道对摩托车地压力大小相差多少？答案：6mg解析：在B点,FB＋mg＝m解之得FB＝mg,在A点,FA－mg＝m解之得FA＝7mg,所以在A、B两点轨道对车地压力大小相差6mg.6．“东风”汽车
6、公司在湖北某地有一试车场,其中有一检测汽车在极限状态下车速地试车道,该试车道呈碗状,如图所示.有一质量为m＝1t地小汽车在A车道上飞驰,已知该车道转弯半径R为150m,路面倾斜角为θ＝45°(与水平面夹角),路面与车胎摩擦因数μ为0.25,求汽车所能允许地最大车速.答案：50m/s解析：以汽车为研究对象,其极限状态下地受力分析如图所示.根据共点力平衡条件,在竖直方向上有FNsin45°－Ffcos45°－mg＝0；根据牛顿第二定律,在水平方向上有FNcos45°＋Ffsin45°＝m,将已知数据代入上面二式,解得v＝50m/s,即汽车所能
7、允许地最大车速为50m/s.
